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復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)基本原理及芯材的力學(xué)性能和測試方法

2009-07-15 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽數(shù):3174


1.4 膠粘劑的選用
    用于粘接面層和夾芯材料的膠粘劑要有足夠的剪切強度和韌性,保證粘接層不先于芯材而破壞,才能把剪切應(yīng)力從面層傳遞到芯材,最終保持夾層結(jié)構(gòu)的整體性。另外,膠粘劑不能與芯材或面層發(fā)生化學(xué)反應(yīng),其固化成型溫度不能影響芯材和面層的性能。
2、夾芯材料基本力學(xué)性能
    前面提到,只有剪切性能高的芯村才適用于復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)。市場最常用的是硬質(zhì)泡沫塑料和balsa輕木。總體來說,輕木力學(xué)性能高,但離散性大,由于來自特定地區(qū)的天然木材, 產(chǎn)量有一定限制;泡沫芯材力學(xué)性能一般低于輕木,但性能十分穩(wěn)定,且可以隨市場需求不斷的提高產(chǎn)量。另外,作為結(jié)構(gòu)芯材的還有各類蜂窩,玻璃鋼梯形板等。
2.1 泡沫芯材  
    目前,市場上常用的泡沫芯材主要有PVC、PET、PEI、PMI、SAN等,目前在復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最多的是PVC泡沫芯材。Airex公司的C70系列PVC泡沫為市場主流PVC產(chǎn)品,密度范圍從40~200 kg/m3,以此為例來說明其基本力學(xué)性能。
    本文對Airex公司C70系列PVC泡沫的壓縮強度、壓縮模量,剪切強度、剪切模量,拉伸強度和拉伸模量等力學(xué)性能與密度的關(guān)系進行了分析。表1為此PVC泡沫系列產(chǎn)品的力學(xué)性能數(shù)據(jù)。


    把表1中的數(shù)據(jù)制成散點圖,即圖5,從中可以直觀的看出各力學(xué)性能與密度的關(guān)系。經(jīng)線性模擬后發(fā)現(xiàn),線性相關(guān)系數(shù)非常高,R2值均超過了0.99,證實了這類泡沐芯材的力學(xué)性能與密度基本成正比。圖6和圖7分別列舉了壓縮模量和剪切強度的線性模擬方程及其R2值。

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